PCV-VG對腹腔鏡全子宮切除術(shù)患者呼吸力學(xué)及氣體交換功能的影響

陳 鳳 顏 明 張 萍

近年來，婦科腹腔鏡技術(shù)的日益進(jìn)步減輕了對患者的創(chuàng)傷，降低了并發(fā)癥的發(fā)生率，改善了預(yù)后，得到患者的認(rèn)可。在手術(shù)過程中，CO2氣腹及頭低腳高位使得患者的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等諸多方面均受到一定程度的影響， 此外對患者的腹內(nèi)器官、顱內(nèi)壓、眼內(nèi)壓及肩背部也表現(xiàn)出一定程度的影響[1]。改善全身麻醉患者特別是氣腹期間的通氣狀況，更應(yīng)引起麻醉醫(yī)生的高度注意。因此，許多臨床工作者，在不斷的全身麻醉實(shí)踐中嘗試不同的通氣策略，以達(dá)到減輕對機(jī)體不良影響的目的。

傳統(tǒng)的容量控制通氣模式，已經(jīng)滿足不了腹腔鏡手術(shù)的需求。近年來提出了肺保護(hù)性通氣策略理論，將呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷降低至最低程度為目標(biāo)來進(jìn)行通氣，PCV-VG模式充分符合肺保護(hù)性通氣策略理論的要求，它在通氣過程中會(huì)連續(xù)測定肺順應(yīng)性和氣道阻力, 根據(jù)其力學(xué)變化自動(dòng)調(diào)整送氣流速和氣道壓力水平保證潮氣量[2]。本研究分析了PCV-VG通氣模式在婦科腹腔鏡手術(shù)中的應(yīng)用效果及對患者術(shù)后短期恢復(fù)的影響，以期為腹腔鏡手術(shù)通氣模式的選擇提供參考。

對象與方法

1.研究對象:經(jīng)徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理號：XYFY2018-KL044-01)，選擇2018年4～8月在徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院行擇期婦科腹腔鏡手術(shù)的患者50例(由計(jì)算樣本量的軟件Power and Sample Size Program 計(jì)算需要樣本量為42例，考慮到10%的失訪率，故選取50例患者)。所有患者均由同一組醫(yī)生完成且術(shù)中控制呼吸超過2h,納入標(biāo)準(zhǔn)：①ASA Ⅰ～Ⅱ級；②患者年齡40～65歲，BMI 18.5～23.9kg/m2，體重50～75kg；③婦科腹腔鏡手術(shù)患者，術(shù)前無心血管疾病、精神及神經(jīng)疾病史；④肺功能，心電圖，肝臟、腎功能均無明顯異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重阻塞性或限制性肺部疾病(定義為1秒內(nèi)用力肺活量和用力呼氣量小于預(yù)計(jì)值的50%)；②嚴(yán)重心腦血管疾??；③非自愿、不能合作及交流或拒絕進(jìn)行該臨床研究。剔除標(biāo)準(zhǔn)：①手術(shù)因病情需要開腹者；②氣腹時(shí)間不足120min者；③術(shù)中發(fā)生嚴(yán)重皮下氣腫、氣胸及高碳酸血癥者。納入患者采用數(shù)字表法隨機(jī)分為兩組(n=25)，即V組(VCV組)和P組(PCV-VG組)。本研究均采用同一臺麻醉機(jī)(Aespire View，美國Datex-Ohmeda, Inc.)及監(jiān)護(hù)儀(CARESCAPE Monitor B650,芬蘭GE Healthcare Finland Oy.)。本研究均與患者或其直系親屬簽署了知情同意書。

2.治療方法：(1)麻醉方法：實(shí)施每例麻醉前麻醉機(jī)都進(jìn)行泄漏量自檢,通過后備用?；颊咝g(shù)前禁食8h、禁飲2h以上, 入室后行無創(chuàng)血壓、脈搏氧飽和度、心電圖及熵指數(shù) (entropy)監(jiān)測;開放外周靜脈通路, 局部麻醉下行左側(cè)或右側(cè)橈動(dòng)脈穿刺置管進(jìn)行有創(chuàng)動(dòng)脈監(jiān)測。所有患者常規(guī)面罩給氧去氮，在誘導(dǎo)前10min給予右美托咪定0.5μg/kg負(fù)荷劑量[3]。麻醉誘導(dǎo)采用靜脈注射咪達(dá)唑侖0.05mg/kg、依托咪酯0.25mg/kg、舒芬太尼0.7μg/kg、羅庫溴銨0.8mg/kg,面罩控制通氣后,使用可視喉鏡插入7.0mm氣管導(dǎo)管,聽診雙肺呼吸音對稱后固定并行機(jī)械通氣。麻醉后兩組患者均行腹橫筋膜阻滯，分別在腋中線水平和肋骨下緣雙側(cè)4個(gè)部位均進(jìn)行阻滯麻醉。(2)麻醉維持: 調(diào)節(jié)微量泵苯磺順阿曲庫銨0.08～0.10mg/(kg·h)、丙泊酚2～6mg/(kg·h)、瑞芬太尼0.1～0.3μg/(kg·min)，輔以吸入1%～2%的七氟烷維持血流動(dòng)力學(xué)平穩(wěn)，使血壓在±20%波動(dòng)。術(shù)中采用4個(gè)成串刺激(train-of-four stimulation, TOF)模式監(jiān)測肌松程度，將肌松維持在中度水平。誘導(dǎo)后待TOF從0到TOF l出現(xiàn)后開始持續(xù)輸注順式阿曲庫銨1μg/(kg·min)，使TOF維持1～2，若TOF>2，則以5μg/(kg·min)的速率增藥，直到TOF≤2后繼續(xù)以1μg/(kg·min)的速率泵注。手術(shù)結(jié)束前30min停止給予七氟烷及苯磺順阿曲庫銨。(3)通氣模式：V組采用VCV模式通氣，P組采用PCV-VG模式通氣, 兩組呼吸參數(shù)設(shè)置如下：潮氣量(TV)設(shè)置為6～8ml/kg，吸呼比(I∶E)為1∶1.5，呼吸頻率為13～16次/分，PEEP=0cmH2O(1cmH2O=0.098kPa),最大壓力設(shè)置為40cmH2O，采用空氧混合，氧濃度維持在50%左右。術(shù)中通過調(diào)節(jié)呼吸頻率及潮氣量,以便維持呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)在30～40mmHg(1mmHg=0.133kPa)，將狀態(tài)熵(SE)維持在40～60，且RE、SE兩差值保持在10以內(nèi)。麻醉過程中保持容量平衡，采用晶∶膠=2∶1的比例進(jìn)行液體輸注，維持尿量>1ml/(kg·h)。術(shù)中常規(guī)監(jiān)測患者體溫并在必要時(shí)使用患者升溫系統(tǒng)(3MTMBair HuggerTM動(dòng)力充氣型升溫儀750型)進(jìn)行保溫，維持患者鼻咽溫度為36.0～37.0℃。術(shù)中人工CO2氣腹壓力不超過14mmHg，患者取截石位，頭低臀高30°，加用體位墊使患者呈改良抬胸Trendelenburg體位(簡稱T位)，放氣后取水平仰臥位。手術(shù)結(jié)束后,兩組患者均保留氣管導(dǎo)管送至麻醉復(fù)蘇室(PACU)，待患者清醒并符合拔管指征后拔除氣管導(dǎo)管。待患者生命體征平穩(wěn)，達(dá)到出室標(biāo)準(zhǔn)后，將患者送回婦科病房繼續(xù)治療。

3.觀察指標(biāo)：(1)記錄兩組患者一般臨床資料、手術(shù)時(shí)間、氣腹時(shí)間。(2)記錄氣管插管后5min(T0)、氣腹建立后30min(T1)、60min(T2)、90min(T3)、120min(T4)和放氣后5min(T5)時(shí)的吸入潮氣量(inspired tidal volume，VTinsp)、氣道峰值壓力(peak airway pressure， Ppeak)、氣道平均壓(mean airway pressure，Pmean)、內(nèi)源性呼氣末正壓(intrinsic positive end-expiratory pressure,iPEEP)、肺順應(yīng)性(lung compliance，CL)及呼吸末二氧化碳分壓(end expiratory carbon dioxide partial pressure，PETCO2)。并在T0、T1、T2、T4、T55個(gè)時(shí)點(diǎn)行血?dú)夥治鲇涗沺H值、PaO2、PaCO2并由此計(jì)算出二氧化碳排出量(carbon dioxide output ，VCO2)及動(dòng)脈血-呼氣末二氧化碳分壓差(arterial blood-end expiratory carbon dioxide partial pressure，Pa-ETCO2) 、氧合指數(shù)(oxygenation index，OI)及生理無效腔(ratio of physiologic dead-space over tidal volume ，Vd/VT)。比較拔管時(shí)間、術(shù)后住院天數(shù)、術(shù)后24h肩背部疼痛發(fā)生情況。

4.計(jì)算公式:VCO2=(PETCO2×潮氣量×呼吸頻率)÷[(PB-PH20)×體重]其中，PB 為大氣壓力760mmHg，PH20為水蒸氣壓力13mmHg，VCO2單位為ml/(kg·min) ，PETCO2單位為毫米汞柱(mmHg)，潮氣量單位為毫升(ml)，呼吸頻率單位為次/分，體重單位為千克(kg)[4]。OI= [(FIO2×Pmean×100)/PaO2][5]；Vd/VT=(PaCO2-PETCO2)/PaCO2。

結(jié) 果

1.一般資料比較:兩組患者在性別、年齡、體重、身高、ASA 分級、手術(shù)時(shí)間等方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見表1。

表1 兩組患者一般資料和術(shù)中基本情況的比較

2.術(shù)中呼吸力學(xué)指標(biāo):與V組比較，P組患者Ppeak在各個(gè)時(shí)點(diǎn)均較低，而Pmean在氣腹后各時(shí)點(diǎn)及放氣后5min時(shí)較高，PEEPi僅在T1、T3時(shí)稍高，整個(gè)手術(shù)過程中P組CL均高于V組。與同組T0時(shí)點(diǎn)比較, 兩組患者氣腹后各時(shí)間點(diǎn)Ppeak明顯升高, 放氣后降低，Pmean的變化類似于Ppeak。氣腹后CL明顯降低,放氣后升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組患者呼吸力學(xué)指標(biāo)的變化

與V組在同一時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.05;Δ1cmH2O=0.098kPa;與同組中的T0比較，#P<0.05

2.術(shù)中血?dú)夥治鼋Y(jié)果:兩組患者pH值及PaO2比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與V組比較，P組PaCO2在各個(gè)時(shí)點(diǎn)均較低。與T0比較，兩組患者pH值在氣腹后逐漸降低，放氣后稍有回升，但仍低于T0時(shí)點(diǎn)的值。對PaCO2而言，與T0比較氣腹后逐漸增高，放氣后稍降低但仍高于T0時(shí)點(diǎn)的值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表3)。

表3 兩組患者血?dú)夥治鰠?shù)比較

與V組在同一時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.05;與同組中的T0比較，#P<0.05

4.術(shù)中氣體交換指標(biāo):兩組患者PETCO2、Pa-ETCO2、OI及Vd/VT在各個(gè)時(shí)點(diǎn)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，VCO2在T1～T5時(shí)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與T0比較，各指標(biāo)T1～T5時(shí)點(diǎn)值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表4)。其中Vd/VT在術(shù)中隨著氣腹逐漸增加,到T2時(shí)達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)。

表4 兩組患者氣體交換指標(biāo)的比較

與V組在同一時(shí)間點(diǎn)比較，*P<0.05;與每組中的T0比較，#P<0.05

5.術(shù)后臨床恢復(fù)指標(biāo):兩組患者拔管時(shí)間及術(shù)后住院天數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組患者均未發(fā)生術(shù)后呼吸抑制，其中V組出現(xiàn)輕度皮下氣腫1例，P組0例，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;P組和V組術(shù)后24h均未出現(xiàn)明顯肩背部疼痛。

討 論

腹腔鏡手術(shù)時(shí)氣腹增加腹內(nèi)壓，膈肌上抬導(dǎo)致胸內(nèi)壓升高，肺擴(kuò)張受限，肺順應(yīng)性下降，氣道壓增高，生理性死腔增加，通氣灌注V/Q比例失調(diào)。對于需要頭低位的患者這些改變更加明顯。頭低位降低20%的肺順應(yīng)性，而頭低氣腹會(huì)使肺順應(yīng)性降低30%[6]。由于術(shù)中CO2氣腹的作用，傳統(tǒng)的容量控制通氣模式常出現(xiàn) Ppeak過高，肺泡過度膨脹，容易導(dǎo)致肺組織機(jī)械性損傷。本研究也證實(shí)在氣腹期間，由于腹膜對CO2的吸收腹腔膨脹，出現(xiàn)隨著氣腹建立PaCO2逐漸升高的現(xiàn)象。

PCV-VG具有壓力支持通氣的優(yōu)點(diǎn)，但仍然是容量控制型，能保證足夠的肺泡通氣。PCV-VG是結(jié)合VCV和PCV通氣模式優(yōu)點(diǎn)的一種智能化通氣模式，其吸氣相采用減速波形，在吸氣相早期輸送大部分預(yù)設(shè)潮氣量，氣道壓力波形呈方形，在潮氣量、吸氣時(shí)間、呼吸頻率和呼吸比設(shè)置相同的情況下，應(yīng)用減速氣流較恒速氣流產(chǎn)生的氣道壓力更低，從而減少氣壓傷的發(fā)生[7]。本研究證實(shí)了其在降低氣道峰值壓力及提高患者肺順應(yīng)性上的優(yōu)勢，且PCV-VG能降低血?dú)庵蠵aCO2的含量，維持術(shù)中相對穩(wěn)定的PETCO2并減少氣腹中CO2的吸收。本研究還表明PCV-VG能提高患者的氧合指數(shù)并降低生理性死腔量。Kothari等[8]研究也表明，PCV-VG在改善患者肺順應(yīng)性降低患者氣道峰值壓力上較傳統(tǒng)的VCV通氣模式占優(yōu)勢。

內(nèi)源性呼氣末正壓(PEEPi)的實(shí)質(zhì)是呼氣末肺泡內(nèi)壓高于大氣壓的狀態(tài)。一般來說PEEPi在0.5～10.0cmH2O范圍內(nèi)不會(huì)引起動(dòng)脈氧分壓及循環(huán)的變化。本研究中PEEPi均≤3cmH2O，并未表現(xiàn)出對患者呼吸及循環(huán)的明顯影響。Freebairn等[9]總結(jié)出PEEPi的發(fā)生的原因有：①呼氣氣流受限；②肺順應(yīng)性增加；③呼氣時(shí)間縮短。本研究中兩組均存在低水平的PEEPi可能與呼氣時(shí)間稍短有關(guān)，尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。且PCV-VG組PEEPi值稍高于VCV組，可能的原因是PCV-VG組患者肺順應(yīng)性較高。

二氧化碳排出量(VCO2)是反映機(jī)體代謝程度的指標(biāo)之一 。該研究表明，隨著氣腹的建立，術(shù)中VCO2呈上升趨勢，到氣腹后約60min左右達(dá)相對穩(wěn)定狀態(tài)，這與既往研究結(jié)果相符。當(dāng)機(jī)體活動(dòng)度增加或處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí), 機(jī)體的氧耗增加, CO2的產(chǎn)生必然增多。因此測定CO2的排出量可以間接的反映機(jī)體的氧耗量,并通過CO2產(chǎn)出量和氧耗量估計(jì)出機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)程度和機(jī)體的功能狀態(tài)[10]。本研究兩組患者比較，PCV-VG能降低VCO2的值，間接表明氧耗量較VCV組低。

Pa-ETCO2是指 PaCO2與 PETCO2的差值，影響Pa-ETCO2的直接因素是無效通氣，其值越大表明無效通氣越多。李坤等[7]研究顯示，在后腹腔鏡手術(shù)患者中PCV-VG 模式組在氣腹后60min及120min時(shí)間點(diǎn)Pa-ETCO2值低于VCV模式組，說明隨氣腹時(shí)間延長PCV-VG通氣模式下PETCO2與PaCO2的差異更小，可以更好地降低無效通氣，有助于CO2的排出。本研究中PCV-VG組患者在各時(shí)間點(diǎn)Pa-ETCO2值均低于 VCV 模式組，表明在氣腹且頭低腳高位狀態(tài)下，PCV-VG這一通氣模式能更好地減少無效腔通氣，這與本研究計(jì)算出的Vd/VT值的趨勢相吻合。

婦科腹腔鏡手術(shù)中氣腹使膈肌上抬，致使膈肌纖維受到牽拉，使分布于其中的膈神經(jīng)受到刺激。另一方面，CO2氣體和水分相互作用轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓幔碳る跎窠?jīng)。由于膈神經(jīng)和支配肩部皮膚的神經(jīng)共同位于C3，因而膈神經(jīng)受到刺激時(shí)會(huì)反射性的引起肩部疼痛[11]。既往研究中由于體位不當(dāng)及術(shù)中高碳酸血癥，術(shù)后肩背部疼痛的發(fā)生率較高。本研究中由于采取了相應(yīng)的保護(hù)措施，因此術(shù)后24h兩組患者均無明顯的術(shù)后肩背部疼痛。

PCV-VG做為一種較新的呼吸模式，由于受設(shè)備的影響，目前尚未普及且較少應(yīng)用在婦科腹腔鏡手術(shù)中。婦科腹腔鏡手術(shù)獨(dú)特之處在于它頭低腳高位的特殊體位，聯(lián)合氣腹時(shí)會(huì)對呼吸、循環(huán)等各個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，因此需要尋找到更適宜的通氣模式。本研究證實(shí)了PCV-VG應(yīng)用在婦科腹腔鏡下全子宮切除術(shù)中的優(yōu)勢，對以后臨床上通氣模式的選擇有一定的參考意義。

本研究與VCV組比較，PCV-VG能降低氣道阻力，提高患者動(dòng)態(tài)CL；PCV-VG能改善血?dú)饨Y(jié)果，降低Pa-ETCO2值，使PETCO2用于反映PaCO2時(shí)的誤差縮小，減少無效腔通氣量，進(jìn)而改善患者的氣體交換功能。本研究局限性在于患者的吸入氧濃度維持在50%左右，并未研究在不同氧濃度下，呼吸、循環(huán)等各個(gè)指標(biāo)是否能維持在相對穩(wěn)定的范圍；所選手術(shù)類型時(shí)間不長，無法探討在長時(shí)氣腹(>3h)手術(shù)中，兩種通氣模式是否有差別。此外，本研究只研究了PCV-VG對非老年且體重指數(shù)在正常范圍內(nèi)的患者的影響，對于老年及肥胖患者，本身肺順應(yīng)性差，心肺代償能力差，PCV-VG在此類手術(shù)中是否有優(yōu)勢，有待于進(jìn)一步研究。